一种三氟化氮气体中氧化亚氮的回收系统及方法技术方案

本发明专利技术属于尾气处理技术领域，提供一种三氟化氮气体中氧化亚氮的回收系统及方法。本发明专利技术的回收系统将来自于三氟化氮精馏塔的含有氧化亚氮的粗气利用第一冷凝器(12)低温液化并收集于粗品容器(1)中，当三氟化氮精馏塔的含有氧化亚氮液化体系达到一定量后，形成富含氧化亚氮的三氟化氮液体，利用第一加热器(11)将富含氧化亚氮的三氟化氮液体气化，三氟化氮气化而氧化亚氮仍以液态形式存在，三氟化氮气体返回原三氟化氮工艺，氧化亚氮液体依次进入精馏除轻塔(2)和精馏除重塔(3)依次除去轻组分和重组分，得到纯氧化亚氮气体；将纯氧化亚氮气体进入成品容器(4)冷凝，得到纯氧化亚氮液体，实现从三氟化氮气体中回收氧化亚氮的目的。的。的。

【技术实现步骤摘要】
一种三氟化氮气体中氧化亚氮的回收系统及方法


[0001]本专利技术涉及尾气处理
，尤其涉及一种三氟化氮气体中氧化亚氮的回收系统及方法。

技术介绍

[0002]三氟化氮(NF3)是一种无色无味的气体，主要用于微电子工业中，是一种优良的等离子蚀刻剂和清洗剂。目前工业上常采用电解法和化学合成法制备三氟化氮，这两种方法得到的三氟化氮粗气中均含有少量的氧化亚氮(N2O)杂质。
[0003]三氟化氮生产工艺中含有氧化亚氮的粗气经过一系列的纯化操作，如：氧化、水洗、碱洗、吸附和精馏等，去除大量的酸性杂质、氮、氧、氟化氢等组分，最终得到99.999％以上的高纯三氟化氮气体。但是，氧化亚氮(N2O)在上述操作中并没有消失，而是在精馏塔组的除重塔釜富集，长期富集后，氧化亚氮的体积含量可达到60～80wt％。
[0004]现有技术中除去三氟化氮精馏系统中氧化亚氮的方法是：把富含氧化亚氮的三氟化氮粗气间歇排污入碱水洗系统，使氧化亚氮溶于水或碱液中去除。上述方法利用的是氧化亚氮溶于水的特性，但是富含氧化亚氮的水溶液或碱溶液在加热情况下，又能够释放出溶解的氧化亚氮气体，对环境继续造成污染，同时排放的过程中有三氟化氮排出，造成环境污染好资源浪费。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种三氟化氮气体中氧化亚氮的回收系统及方法。本专利技术提供的回收系统能够实现三氟化氮气体中氧化亚氮的回收。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种三氟化氮气体中氧化亚氮的回收系统，包括：
[0008]粗品容器1；所述粗品容器1中包括第一加热器11和第一冷凝器12；
[0009]与所述粗品容器1的液相出口连通的精馏除轻塔2；
[0010]与所述精馏除轻塔2的液相出口连通的精馏除重塔3；
[0011]与所述精馏除重塔3的气相出口连通的成品容器4；
[0012]所述成品容器4中包括第二加热器41和第二冷凝器42。
[0013]优选地，所述粗品容器1的材质包括低碳钢、不锈钢、镍或蒙乃尔合金。
[0014]优选地，所述精馏除轻塔2包括精馏除轻塔塔釜21、精馏除轻塔塔身22和精馏除轻塔塔顶冷凝器23。
[0015]优选地，所述精馏除重塔3包括精馏除重塔塔釜31、精馏除重塔塔身32和精馏除重塔塔顶冷凝器33。
[0016]本专利技术还提供了利用上述技术方案所述的回收系统回收三氟化氮气体中氧化亚氮的方法，包括以下步骤：
[0017]将来自于三氟化氮精馏系统的含有氧化亚氮的粗气利用第一冷凝器12低温液化
形成富含氧化亚氮的三氟化氮液体，并收集于粗品容器1中；
[0018]利用粗品容器1中的第一加热器11将所述富含氧化亚氮的三氟化氮液体气化，得到三氟化氮气体和氧化亚氮液体；
[0019]将所述氧化亚氮液体由所述粗品容器1的液相出口进入精馏除轻塔2进行轻组分去除，得到初净化氧化亚氮液体；
[0020]将所述初净化氧化亚氮液体由所述精馏除轻塔2的液相出口进入精馏除重塔3进行重组分去除，得到高纯氧化亚氮气体；
[0021]所述高纯氧化亚氮气体由所述精馏除重塔3的气相出口进入成品容器4，并由成品容器4中的第二冷凝器42进行冷凝，得到纯化氧化亚氮液体。
[0022]优选地，所述气化的过程中，粗品容器1的温度为
‑
90～
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75℃，压力为0～0.6MPa。
[0023]优选地，所述精馏除轻塔2的温度为
‑
92～
‑
75℃，压力为0～0.6MPa。
[0024]优选地，所述精馏除重塔3的温度为
‑
92～
‑
75℃，压力为0～0.6MPa。
[0025]优选地，所述冷凝的过程中，成品容器4的温度为
‑
150～
‑
90℃，压力为0～0.6MPa。
[0026]本专利技术提供了一种三氟化氮气体中氧化亚氮的回收系统，包括：粗品容器1；所述粗品容器1中包括第一加热器11和第一冷凝器12；与所述粗品容器1的液相出口连通的精馏除轻塔2；与所述精馏除轻塔2的液相出口连通的精馏除重塔3；与所述精馏除重塔3的气相出口连通的成品容器4；所述成品容器4中包括第二加热器41和第二冷凝器42。本专利技术提供的回收系统将来自于三氟化氮精馏塔的含有氧化亚氮的粗气利用第一冷凝器12低温液化并收集于粗品容器1中，当三氟化氮精馏塔的含有氧化亚氮液化体系达到一定量后，形成富含氧化亚氮的三氟化氮液体，利用加第一热器11将富含氧化亚氮的三氟化氮液体气化，使得三氟化氮气化而氧化亚氮仍以液态形式存在，三氟化氮气体返回原三氟化氮工艺，而氧化亚氮液体依次进入精馏除轻塔2和精馏除重塔3依次除去轻组分和重组分，得到纯氧化亚氮气体；将纯氧化亚氮气体进入成品容器4冷凝，得到纯氧化亚氮液体，实现从三氟化氮气体中回收氧化亚氮的目的。
[0027]本专利技术还提供了利用上述技术方案所述的回收系统回收三氟化氮气体中氧化亚氮的方法，包括以下步骤：将来自于三氟化氮精馏系统的含有氧化亚氮的粗气利用第一冷凝器12低温液化形成富含氧化亚氮的三氟化氮液体，并收集于粗品容器1中；利用粗品容器1中的第一加热器11将所述富含氧化亚氮的三氟化氮液体气化，得到三氟化氮气体和氧化亚氮液体；将所述氧化亚氮液体由所述粗品容器1的液相出口进入精馏除轻塔2进行轻组分去除，得到初净化氧化亚氮液体；将所述初净化氧化亚氮液体由所述精馏除轻塔2的液相出口进入精馏除重塔3进行重组分去除，得到高纯氧化亚氮气体；所述高纯氧化亚氮气体由所述精馏除重塔3的气相出口进入成品容器4，并由成品容器4中的第二冷凝器42进行冷凝，得到纯化氧化亚氮液体。本专利技术的方法将来自于三氟化氮精馏系统的含有氧化亚氮的粗气在粗品容器1中液化，收集到一定量后再进行升温气化，形成三氟化氮气体和氧化亚氮液体；将氧化亚氮气体依次进入精馏除轻塔和精馏除重塔依次除去轻组分和重组分，得到纯氧化亚氮气体；将纯氧化亚氮气体进入成品容器冷凝，得到纯氧化亚氮液体，实现从三氟化氮气体中回收氧化亚氮的目的。
附图说明
[0028]图1为本专利技术提供的富含氧化亚氮液体中氧化亚氮的回收系统示意图，其中：1为粗品容器，11为第一加热器，12为第一冷凝器；2为精馏除轻塔，21为精馏除轻塔塔釜，22为精馏除轻塔塔身，23为精馏除轻塔塔顶冷凝器；3为精馏除重塔，31为精馏除重塔塔釜，32为精馏除重塔塔身，33为精馏除重塔塔顶冷凝器，4为成品容器，41为第二加热器，42为第二冷凝器。
具体实施方式
[0029]本专利技术提供了一种三氟化氮气体中氧化亚氮的回收系统，包括：
[0030]粗品容器1；所述粗品容器1中包括加热器11和第一冷凝器12；
[0031]与所述粗品容器1的液相出口连通的精馏除轻塔2；
[0032]与所述精馏除轻塔2的液相出口连通的精馏除重塔3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三氟化氮气体中氧化亚氮的回收系统，其特征在于，包括：粗品容器(1)；所述粗品容器(1)中包括第一加热器(11)和第一冷凝器(12)；与所述粗品容器(1)的液相出口连通的精馏除轻塔(2)；与所述精馏除轻塔(2)的液相出口连通的精馏除重塔(3)；与所述精馏除重塔(3)的气相出口连通的成品容器(4)；所述成品容器(4)中包括第二加热器(41)和第二冷凝器(42)。2.根据权利要求1所述的回收系统，其特征在于，所述粗品容器(1)的材质包括低碳钢、不锈钢、镍或蒙乃尔合金。3.根据权利要求1所述的回收系统，其特征在于，所述精馏除轻塔(2)包括精馏除轻塔塔釜(21)、精馏除轻塔塔身(22)和精馏除轻塔塔顶冷凝器(23)。4.根据权利要求1所述的回收系统，其特征在于，所述精馏除重塔(3)包括精馏除重塔塔釜(31)、精馏除重塔塔身(32)和精馏除重塔塔顶冷凝器(33)。5.一种利用权利要求1～4所述的回收系统回收三氟化氮气体中氧化亚氮的方法，包括以下步骤：将来自于三氟化氮精馏系统的含有氧化亚氮的粗气利用第一冷凝器(12)低温液化形成富含氧化亚氮的三氟化氮液体，并收集于粗品容器(1)中；利用粗品容器(1)中的第一加热器(11)将所述富含氧化亚氮的三氟化氮液体气化，得到三氟化氮气体和氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兆敏，
申请(专利权)人：天津海嘉斯迪新材料合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：